Depuis que les scientifiques ont découvert la première planète en dehors de notre système solaire, 51 Pégase b, le champ astronomique des exoplanètes a explosé, grâce en grande partie au télescope spatial Kepler. Maintenant, avec le lancement réussi du Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), Le professeur Sara Seager voit une révolution non seulement dans la quantité de nouvelles données planétaires à analyser, mais aussi dans le potentiel de nouvelles voies de découverte scientifique.

"TESS va essentiellement fournir le catalogue de toutes les meilleures planètes pour le suivi, pour observer leurs atmosphères et mieux les connaître, " dit Seager. " Mais il serait impossible de vraiment décrire toutes les différentes choses que les gens espèrent faire avec les données. "

Pour Seager, l'objectif est de passer au crible la pléthore de données TESS entrantes pour identifier les exoplanètes candidates. Finalement, elle dit qu'elle veut trouver les meilleures planètes pour suivre des études de l'atmosphère pour les signes que la planète pourrait être propice à la vie.

"Quand je suis arrivé au MIT il y a 10 ans, [Les scientifiques du MIT] commençaient à travailler sur TESS, c'était donc le point de départ, " dit Seager, la chaire de professeur de la classe de 1941 au département de la Terre du MIT, Sciences de l'atmosphère et des planètes avec des nominations dans les départements de physique et d'aéronautique et d'astronautique.

Seager est le directeur scientifique adjoint de TESS, une mission de classe Explorateur de la NASA dirigée par le MIT. Ses références incluent la caractérisation pionnière des exoplanètes, notamment des ambiances, qui forment la base du domaine. Seager est actuellement à la recherche d'exoplanètes avec des signes de vie, et TESS est la prochaine étape sur cette voie.

Jusque là, les scientifiques ont confirmé 3, 717 exoplanètes en 2, 773 systèmes. En tant qu'enquête à ciel ouvert, TESS s'appuiera sur cela, observant 85 pour cent du cosmos contenant plus de 200, 000 étoiles proches, et les chercheurs s'attendent à en identifier une vingtaine, 000 exoplanètes.

"TESS essaie de prendre tout ce que les gens ont déjà fait et de le faire mieux et de le faire dans tout le ciel, " dit Seager. Bien que cette mission repose sur des techniques de chasse aux exoplanètes développées il y a des années, les retours sur ce travail devraient s'étendre loin dans l'avenir. « TESS est presque l'aboutissement de quelques décennies de dur labeur, essayer d'aplanir les rides de la façon de trouver des planètes par la méthode de transit. Donc, TESS ne change pas notre façon de chercher les planètes, c'est plutôt surfer sur la vague du succès de la façon dont nous l'avons déjà fait."

L'équipe de direction scientifique de TESS s'est engagée à livrer au moins 50 exoplanètes avec des rayons inférieurs à quatre fois ceux de la Terre avec des masses mesurées. Dans le cadre de la mission TESS, un effort international pour caractériser davantage les planètes candidates et leurs étoiles hôtes jusqu'à la liste des 50 avec des masses mesurées sera en cours, en utilisant les meilleurs télescopes au sol disponibles.

Pour les meilleures exoplanètes pour le suivi, Seager compare les photons atteignant les caméras du satellite à de l'argent :plus vous avez de photons, le meilleur. Par conséquent, les caméras sont optimisées pour la proximité, étoiles brillantes. Par ailleurs, les caméras sont calibrées pour privilégier les petits, étoiles naines M rouges, autour duquel les petites planètes à surface rocheuse sont plus facilement détectées qu'autour des plus grandes, étoiles jaunes de la taille du soleil. En outre, les chercheurs ont accordé le satellite aux exoplanètes avec des orbites de moins de 13 jours, de sorte que deux transits sont utilisés pour la découverte.

Après 60 jours de mise en service, TESS commencera ses opérations scientifiques et transmettra des images à la Terre tous les mois, et l'exploration de données commence. Les données brutes seront envoyées au centre des opérations de traitement scientifique du centre de recherche Ames de la NASA pour être soumises au pipeline d'analyse des données, qui était basé sur le pipeline de données Kepler. Ici, les informaticiens vont générer des pixels calibrés, courbes légères, et d'autres produits de données, qui sera partagé avec le MIT pour évaluer si une baisse de luminosité est due à une planète candidate ou, comme dit Seager, un artefact de données ou une étoile binaire. L'équipe déterminera la taille de ces exoplanètes et la période de leurs orbites, pour la distribution via la liste d'objets d'intérêt (TOI) de TESS. Ces informations seront rendues publiques et archivées aux Archives Mikulski pour les télescopes spatiaux (MAST) du Space Telescope Science Institute. En parallèle, le groupe MIT analysera leurs données et leurs images au fur et à mesure qu'ils descendront dans ce qu'ils appellent le "pipeline d'aperçu rapide" et commencera à signaler les objets à suivre.

Le groupe de travail du programme d'observation de suivi TESS examinera plus avant si les TOI sont des planètes, en étudiant les étoiles hôtes grâce à l'imagerie des télescopes terrestres et spatiaux, spectroscopie de reconnaissance et spectroscopie Doppler précise. Pour certaines planètes, l'équipe de suivi pourra à terme mesurer les paramètres orbitaux et la masse de la planète qui, avec le rayon, détermine la densité de la planète.

Au-delà du programme de suivi TESS, des observations supplémentaires fourniront des données sur la dynamique orbitale, y compris les interactions planète-planète, inclinations mutuelles, lunes, et les marées ; la composition et la structure de l'atmosphère peuvent être déduites par l'étude des spectres de transmission et d'émission, albédo, mesures de fonction de phase.

"Je pense que maintenant si tout se passe comme prévu, notre seul défi sera—c'est une bonne chose—[que] nous aurons tellement de données." Mais, elle dit qu'elle est convaincue que "le MIT peut faire un excellent travail, non seulement en livraison dans la liste des candidats finaux, mais aussi dans une nouvelle science révolutionnaire."

Cette histoire est republiée avec l'aimable autorisation de MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), un site populaire qui couvre l'actualité de la recherche du MIT, innovation et enseignement.